WIFI KONTROLĒTAIS ZUMO ROBOT: 3 soļi

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:54

Aparatūras pārskats:

 RedBearLab CC3200:

Texas Instrument SimpleLink CC3200 ierīce ir bezvadu MCU, kas apvieno augstas veiktspējas ARM Cortex-M4 kodolu, kas darbojas līdz 80 MHz, kas ļauj izstrādāt visu lietojumprogrammu ar vienu IC. Šī ierīce ietver dažādas perifērijas ierīces, tostarp ātru paralēlo kameru saskarni, I2S, SD/MMC, UART, SPI, I2C un četrus kanālus ADC. Enerģijas pārvaldības apakšsistēma ietver integrētu līdzstrāvas līdzstrāvas pārveidotāju, kas atbalsta plašu barošanas sprieguma diapazonu ar zemu enerģijas patēriņu.

Galvenās iezīmes:-CC3200 divkodolu MCU: ARM Cortex-M4 kodols ar frekvenci 80 MHz lietojumprogrammai un īpašs ARM kodols Wi-Fi tīkla apstrādei

- 256 KB RAM 1 MB sērijas zibatmiņa ar failu sistēmu lietotājam. - Aparatūras šifrēšanas dzinējs ātrai drošībai, ieskaitot AES, DES, 3DES, SHA2 MD5, CRC un kontrolsummu.

- Līdz 27 individuāli programmējamām, multipleksētām GPIO tapām, ieskaitot ātru paralēlu kameras saskarni, I2S, SD/MMC, UART, SPI, I2C un četru kanālu ADC.

-Jaudīgs šifrēšanas dzinējs ātram, drošam Wi-Fi un interneta savienojumam ar 256 bitu AES šifrēšanu TLS un SSL savienojumiem.

- SmartConfig tehnoloģija, AP režīms un WPS2 ērtai un elastīgai Wi-Fi nodrošināšanai

 Zumo Robot v1.2:

Zumo robota vadības panelis ir vairogs, kas paredzēts lietošanai ar CC3200 vai saderīgām ierīcēm kā galveno kontrolieri. Tas ir mazāks par 10 cm katrā pusē. Tā izmanto divus 75: 1 ZS mikro metāla pārnesumu motorus, lai vadītu protektorus, nodrošinot lielu griezes momentu un maksimālo ātrumu aptuveni 2 pēdas sekundē (60 cm/s). Tas ietver arī 0,036 collu biezu lāzera griezuma nerūsējošā tērauda sumo asmeni, kas uzstādīts šasijas priekšpusē, lai virzītu apkārt tādus objektus kā citi roboti, un atstarošanas sensoru bloku, kas uzstādīts gar Zumo priekšējo malu (aiz sumo asmens) ļauj Zumo noteikt funkcijas, kas atrodas uz zemes tā priekšā, piemēram, līnijas, kurām sekot, vai malas, no kurām izvairīties.

Galvenās iezīmes:- Divu H-tilta motoru draiveri.

- skaņas signāls.

- Lietotāja LED un spiedpoga.

- 3 asu akselerometrs, kompass un žiroskops

1. darbība. Aparatūras iestatīšana

Aparatūras prasības:

 RedBearLab CC3200

 Zumo Robot Arduino v1.2

 Divi 2,54 mm tēviņa galviņas

 Divi sieviešu un sieviešu augstākās kvalitātes vadi

 Četras AA baterijas

Sākot ar iepriekš samontētu Zumo robotu Arduino v1.2, ir tikai dažas darbības, lai izveidotu jaunu Zumo CC3200:

 Lodēt virkni galvenes pie Zumo vairoga Pololu Zumo Shield for Arduino lietotāja rokasgrāmatā ir sīki aprakstīts, kā salikt Zumo robotu no komplekta un 16. lappusē - kā to pietiekami izjaukt, lai pievienotu jaunas sastāvdaļas. Demontāžas process ir apkopots un viegli aprakstīts zemāk.

1. Noņemiet sliedes no šasijas un uzmanīgi nobīdiet divus piedziņas zobratus no motora vārpstām.

[Zobrati ir ļoti cieši piestiprināti pie motora vārpstām: drošākais veids, kā tos noņemt, ir ievietot ķēdes ratu nelielā netikumā un viegli piesitiet motora vārpstai ar 3/32 collu tapas perforatoru (vai nelielu naglu). Praksē nav nepieciešams pilnībā noņemt zobratus no motora vārpstām; pabīdot tos tieši aiz šasijas, bet tomēr uz vārpstas, ir iespējams atdalīt vairogu no šasijas. Neizņemot tos pilnībā, vēlāk būs vieglāk atjaunot zobratus.]

2. Noņemiet akumulatora pārsegu un baterijas no korpusa.

3. Atskrūvējiet visus četrus mašīnas skrūvju un uzgriežņu komplektus, kas tur vairogu pie šasijas.4. Saspiediet akumulatora negatīvo spaiļu atsperi un viegli izlaidiet abus akumulatora spailītes caur šasijas caurumiem. Motori paliks piestiprināti pie vairoga, kad tas atdalās no šasijas.

5. Uzmanīgi nolieciet abus motorus prom no vairoga, lai varētu noņemt starplikas plāksnes priekšējo daļu.

[Abas starplikas būs jānoņem, lai pielodētu jaunās galvenes, un, tā kā tās ir gandrīz, bet ne pilnīgi divpusēji simetriskas, jums rūpīgi jāpievērš uzmanība to izvietojumam, lai salikšanas process noritētu nevainojami.]

6. Lodējiet Zumo vairoga rindu galvenes, kas nodrošina piekļuvi 5., 6., 9. un 10. tapai.

7. Jūs varat salikt Zumo, izpildot demontāžas procedūru apgrieztā secībā.

[Rūpīgi nomainiet starplikas plāksnes detaļas tieši tādas, kādas tās sākotnēji bija uzstādītas. Tā kā tie nav pilnīgi divpusēji simetriski, ir viegli kļūdaini nomainīt starplikas otrādi. Aizmugurējās starplikas aizmugurējai malai vienā pusē ir īpaši plats iecirtums, lai atbrīvotu vietu "uzlādes savienotāja" galvenei blakus ieslēgšanas/izslēgšanas slēdzim. Pārliecinieties, ka aizmugurējais starplikas novietojums ir pilnīgi līdzens starp akumulatora korpusu un vairogu.]

 Pievienojiet pārejas vadu starp tapām 5 un 9 un citu vadu starp tapām 6 un 10.

Piezīme: RedBearLab CC3200 plate atbalsta tikai PWM izvadi uz 5. un 6. tapām; Zumo vairogs savieno tapas 9 un 10 ar DRV8835 motora draivera PWM ieejām. Tādējādi šie divi džemperi ir nepieciešami.

 Atvienojiet Zumo atstarošanas sensora bloku no Zumo priekšējās apakšas. Piezīme. Nekad neizmantojiet Zumo atstarošanas sensoru bloku, ja RedBearLab CC3200 ir pievienots Zumo; sensori rada 5 V signālus, kas var neatgriezeniski sabojāt CC3200 maksimālās 1,5 V analogās ieejas.

 Pievienojiet RedBearLab CC3200 Zumo vairoga augšpusē.

2. darbība: programmatūra

 Energia versija 17 MT: lai izveidotu un palaistu lietotnes, kas darbojas RedBearLab CC3200 LP.

Piezīme: izmantojiet tikai Energia laidienu 0101E0017.

 Apstrāde 2.2.1: lai palaistu resursdatora programmu, kas kontrolē Zumo CC3200. Piezīme. Noteikti lejupielādējiet Processing 2.x nevis 3.x; daudzi piemēri izmanto bibliotēkas, kas vēl nav pārnestas uz apstrādi 3.x.

Programmatūras iestatīšana:

 Instalējiet Energia versiju 17 MT, lai jūs varētu izveidot un veidot skices, kas darbojas Zumo. Ja izmantojat Energia Windows versiju, jums arī: - jāinstalē RedBearLab USB draiveri, lai Energia MT varētu lejupielādēt programmas RedBearLab CC3200 un iespējot sērijas sakarus ar CC3200, izmantojot Windows COM portu.

- Instalējiet CC3200 draiverus operētājsistēmai Windows (sīkāku informāciju skatiet instrukcijās sadaļā "CC3200 LaunchPad").  Instalējiet apstrādi 2.2.1, lai jūs varētu viegli izveidot skices, kas sazinās ar Zumo, izmantojot Wi-Fi.

Problēmu novēršana: ja izmantojat sistēmu Windows un Energia nevar augšupielādēt CC3200, pārliecinieties, vai esat instalējis sistēmas CC3200 draiverus. Ja pēc instalēšanas Energia joprojām nevar augšupielādēt, tad kopējiet cc3200_drivers_win/i386/ftd2xx.dll mapē, kurā ir Energia augšupielādes programma (cc3200load.exe): Energia_installation_folder/hardware/tools/lm4f/bin.

3. darbība: demonstrācija

Pēc aparatūras montāžas un iepriekš aprakstīto programmatūras rīku instalēšanas Zumo CC3200 pamata aparatūras funkcionalitāti var demonstrēt, izmantojot vienkāršu Energia MT skici, kas sazinās ar apstrādes skici. Kopā šīs skices nodrošina vienkāršu Zumo motoru tastatūras vadību un reālā laika displejā parāda Zumo akselerometru un žiroskopa datus.

Izveidojiet un augšupielādējiet ZumoTest demonstrāciju:

 Savienojiet Zumo ar datoru, izmantojot USB kabeli.

- Pārslēdziet Zumo Bot barošanas slēdzi stāvoklī "izslēgts" (barošana tiks piegādāta CC3200, izmantojot USB savienojumu).

- Pievienojiet RedBearLab CC3200 USB vienu no datora USB portiem.

 Izpakojiet pielikumos mapi “ZumoTest” un veiciet dubultklikšķi uz faila ZumoTest/ZumoTest.ino. Vienkārši dodieties uz savu Energia MT instalāciju un saistiet programmu energia.exe ar.ino failiem.

Energia MT IDE ietvaros:- atlasiet RedBearLab CC3200 EMT plati (izmantojot Tools> Board> RedBearLab CC3200 EMT (80MHz))

- Atlasiet COM portu, kas ir savienots ar Zumo (izmantojot Rīki> Sērijas ports> COMx). Ja izmantojat Windows, tas ir "mbed seriālais ports", kas parādās ierīces pārvaldnieka sadaļā "Porti (COM & LPT)".- Noklikšķiniet uz pogas "Augšupielādēt", lai izveidotu un augšupielādētu ZumoTest skici uz CC3200.

 Atiestatiet CC3200, nospiežot un atlaižot RedBearLab CC3200 atiestatīšanas pogu. Piezīme. Dažreiz Energia MT ir problēmas augšupielādēt skices RedBearLab CC3200. Šādos gadījumos bieži palīdz atvienot un atkārtoti pievienot USB kabeli un mēģināt augšupielādēt vēlreiz.

 Iepriekš minētā ZumoTest skice izveido savu tīklu ar nosaukumu "zumo-test" ar paroli "parole", kuru vajadzētu atklāt jūsu datoram. - Pievienojiet datoru zumo-testa WiFi tīklam

 Izsaiņojiet mapi “Zumo Test Sketch” un veiciet dubultklikšķi uz faila zgraph/zgraph.pde.

Piezīme. Pirmo reizi divkāršojot skici pēc apstrādes instalēšanas, sistēma Windows jautās, kādai programmai vajadzētu atvērt skici. Vienkārši dodieties uz savu apstrādes instalāciju un saistiet izpildāmo process.exe ar.pde failiem.

Apstrādes IDE ietvaros:

- Noklikšķiniet uz pogas Palaist, lai sāktu skices darbību

- Pagaidiet, līdz tiek parādīts diagrammas logs, un ierakstiet burtu “c”, lai sāktu nepārtrauktu akselerometra datu iegūšanu un parādīšanu no Zumo. Jums vajadzētu redzēt trīs atsevišķus paātrinājuma datu grafikus, vienu x, y un z asij. Jebkura Zumo kustība jāatspoguļo tūlītējās izmaiņās šajos plānos. Jūs varat pārslēgties uz reāllaika žiroskopu datu parādīšanu, ierakstot “G”, kad diagrammas logs ir fokusēts, un pārslēgties atpakaļ uz reāllaika paātrinājuma displeju, ierakstot “A”.

Varat arī vadīt Zumo CC3200, izmantojot tastatūras taustiņus 'w', 'a', 's', 'd' un '' (atstarpe). 'W' - brauciet uz priekšu

"a" - pagriezieties pa kreisi

's' - brauc atpakaļ

"d" - pagriezieties pa labi

Papildu tastatūras komandas skatiet failā zgraph/zgraph.pde.

Izveidojiet un augšupielādējiet Zumo balansēšanas demonstrāciju

 Instalēt apstrādes bibliotēku: šī demonstrācija prasa ControlP5 (apstrādei GUI bibliotēku), un to var lejupielādēt no pielikumiem. Izpildiet tālāk sniegtos norādījumus, lai instalētu šo bibliotēku sadaļā Apstrāde.

- Palaidiet lietojumprogrammu Processing

- Atrodiet savu apstrādes skiču grāmatas mapi, izvēloties izvēlni Fails> Preferences un meklējot "Sketchbook location"

- Kopējiet ControlP5 mapi skiču burtnīcas mapē bibliotēkas. Jums būs jāizveido mape bibliotēkas, ja šī ir jūsu pirmā instalētā bibliotēkas instalācija.

 Savienojiet Zumo ar datoru, izmantojot USB kabeli.

- Pārslēdziet Zumo Bot barošanas slēdzi stāvoklī "izslēgts" (barošana tiks piegādāta CC3200, izmantojot USB savienojumu).

- Pievienojiet RedBearLab CC3200 USB vienu no datora USB portiem.

 Izpakojiet pielikumos mapi “ZumoBalance” un veiciet dubultklikšķi uz faila ZumoBalancing/Balancing.ino. Energia MT IDE ietvaros:

- Atlasiet RedBearLab CC3200 EMT plati (izmantojot Tools> Board> RedBearLab CC3200 EMT (80MHz))

- Atlasiet COM portu, kas ir savienots ar Zumo (izmantojot Rīki> Sērijas ports> COMx). Ja izmantojat sistēmu Windows, tas ir "mbed seriālais ports", kas parādās ierīču pārvaldnieka sadaļā "Porti (COM & LPT)".- Noklikšķiniet uz pogas "Augšupielādēt", lai izveidotu un augšupielādētu līdzsvarošanas skici CC3200.

 Atiestatiet CC3200, nospiežot un atlaižot RedBearLab CC3200 atiestatīšanas pogu.

Piezīme: dažreiz Energia MT ir problēmas augšupielādēt skices RedBearLab CC3200. Šādos gadījumos bieži palīdz atvienot un atkārtoti pievienot USB kabeli un mēģināt to augšupielādēt vēlreiz.

 Iepriekš minētā ZumoBalancing skice izveido savu tīklu ar nosaukumu "zumo balansēšana" ar paroli "parole", kuru vajadzētu atklāt jūsu datoram.

1. Pievienojiet datoru zumo balansējošam Wi-Fi tīklam

 Izpakojiet pielikumā mapi “Zumo Balance Sketch” un veiciet dubultklikšķi uz faila zbalacing/zbalancing.pde.